【摘 要】
:
CO2的大量排放导致全球温室效应加剧,为此中国已提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的重大战略目标。故寻找并量化未知碳汇,并开发其固碳减排潜力对我国早日实现“双碳”目标意义重大。水泥作为使用广泛的建筑材料,其生产过程大量排放CO2,因此使用低碳排放的辅助胶凝材料替代水泥使用,是减少混凝土等水泥基材碳排放量的重要方法。生物炭是生物质在限氧条件下经高温热解而成的一种富碳固体产物,若能将其
论文部分内容阅读
CO2的大量排放导致全球温室效应加剧,为此中国已提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的重大战略目标。故寻找并量化未知碳汇,并开发其固碳减排潜力对我国早日实现“双碳”目标意义重大。水泥作为使用广泛的建筑材料,其生产过程大量排放CO2,因此使用低碳排放的辅助胶凝材料替代水泥使用,是减少混凝土等水泥基材碳排放量的重要方法。生物炭是生物质在限氧条件下经高温热解而成的一种富碳固体产物,若能将其作为辅助胶凝材料替代水泥在混凝土中的使用,不仅可以节约资源、保护环境,还具有优异的固碳减排效果,具备可持续发展的潜力。为了分析生物炭对混凝土性能的影响以确定适宜的取代率,本文选取废弃木材和水稻秸秆两种代表性的农林废弃生物质作为原料热解制备生物炭,将其粉碎成颗粒状后按质量比例取代水泥,研究生物炭水泥的物理力学性能,生物炭混凝土的和易性、力学性能和碳化性能,并结合微观测试分析生物炭对混凝土性能的影响机理,最后采用生命周期评价的方法计算生物炭混凝土的CO2排放量,主要研究成果如下:(1)生物炭增加了水泥的标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间,会促使水泥形成更多水化产物,提高水化度。生物炭会降低水泥胶砂的流动度,当取代率在3%以内时,生物炭-水泥胶砂的强度不弱于甚至高于普通胶砂,过高的取代率则会降低水泥胶砂的强度。(2)生物炭降低了混凝土的坍落度,混凝土的抗压强度则随生物炭取代率的提高呈先增大后减小的趋势,取代率在5%以内时可以保证生物炭混凝土的抗压强度、抗折和劈裂抗拉强度不弱于普通混凝土。取代率超过8%时,生物炭混凝土的各项力学性能会显著降低,和易性也较差。在不添加外加剂的情况下,建议两种生物炭在混凝土中的取代率在5%以内。(3)生物炭混凝土的快速碳化深度与自然碳化深度具有较好的线性相关性,均随生物炭取代率的提高先减小后增大,取代率为1%时生物炭混凝土碳化深度最小且小于普通混凝土,取代率超过3%时碳化深度大于普通混凝土,由于生物炭的团聚性,当取代率超过5%时会使混凝土的碳化深度急剧增大。(4)生物炭减少了混凝土的生命周期CO2排放量,且生物炭的碳含量和取代率越高时混凝土碳排放量越低,本文计算的废弃木材生物炭取代率为5%时可使混凝土减少CO2排放量65.8 kg/m~3,减排率约为20.6%。我国农林废弃生物质丰富,使用生物炭混凝土具有农林废弃物资源化利用与固碳减排的双重价值。
其他文献
位于广西北部的桂北地区,世代生活着壮、侗、瑶、苗等多种少数民族原住民,在不同的气候环境以及民族文化相互影响之下,形成了独具特色的桂北传统干栏建筑文化,发展出了一套隶属于本土的建造材料以及建构体系,并且传承至今,成为桂北文化体系中最浓墨重彩的一笔。伴随着国民经济的快速发展,人们生产、生活方式的迅速变化,对于干栏民居所应具备的居住条件也在不断提出新的要求,传统干栏建筑材料以及建构方式也在更新中不断的进
装配式组合梁的应用有助于提高结构建造效率。螺栓连接件是装配式组合梁中常用的抗剪连接件,可以避免现场混凝土的浇筑作业;若混凝土面板出现不可修复的损伤需要更换时,使用螺栓连接的组合梁更换混凝土面板的施工周期更具优势。传统装配式组合梁需要在混凝土板上预制螺栓装配所需孔洞,在混凝土板上预制孔洞尺寸的精确性较差,预制孔洞尺寸的偏差会导致预制部件在装配时存在困难,降低结构的抗剪性能。为了解决以上问题,提出一种
随着建筑工业化政策推进,大量装配式混凝土结构应用于建筑工程中,装配式建筑是现阶段我国基本建设领域重点发展的方向之一。在装配式混凝土构件连接中,预制装配式混凝土结构中预制构件需采用后浇混凝土连接,形成大量的新旧混凝土界面接缝,界面接缝的抗剪能力是保证构件装配后结构整体工作安全的关键。自密实混凝土具有很好的流动性,适合钢筋密集、不便施工等部位。本文以结合界面后浇混凝土采用自密实HPC为研究对象,以界面
气候和土地利用变化是影响径流演化的主要因素,根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次报告指出,未来径流演化将持续受其因素的影响。相比普通流域,岩溶区流域由于特殊的喀斯特地貌,径流演化更为复杂且更易受外部环境变化的影响。因此,本文以广西典型岩溶区流域——澄碧河流域为例,开展未来气候和土地利用变化下岩溶区流域径流响应研究。论文主要研究工作及成果如下:(1)基于澄碧河流域2020年土地覆盖数
随着经济社会的发展,建筑物的功能开始变得多样化,这对建筑物的承载能力提出了更高的要求,承载能力不能满足现有规范要求的建筑物则需要进行加固与修复,对于使用空间有要求的结构同样需要使用材料来进行增强以达到使用要求,CFRP作为新兴的增强与加固材料,与传统材料相比具有体积小、质量轻、强度高、抗腐蚀、耐疲劳等独特的优势,在土木工程领域中得到了广泛的应用。目前研究CFRP增强混凝土结构的研究主要集中在常温下
高校报告厅是学术交流、报告会议和学习研讨的重要场所。它不仅是学科与院系之间互相交流、取长补短的桥梁,还是高校对外联系的重要窗口,由此,它对音质设计方面的要求比较高。本文以高校报告厅作为主要的研究对象,通过现场调研、测绘,同时,结合问卷调查发现目前高校报告厅存在混响时间过长、语言清晰度较低等问题。此外,在对高校报告厅进行文献梳理后,发现其在音质优化设计策略和综合评价方面的系统研究较为缺乏,本文将完善
在沿海及内陆高盐碱地区中由于土地含氯离子浓度较高,造成钢筋混凝土电杆更容易发生钢筋锈蚀,严重影响了电杆结构耐久性以及电网线路安全。而纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)筋具有强度高、抗腐蚀性能优良、抗电磁、质量轻等特点,并且在多种FRP筋中,CFRP筋的抗拉强度更高,更能满足电杆结构安全可靠度较高的要求。可将CFRP筋应用到混凝土电杆中,充分发挥CFRP筋强
为了满足建筑的功能和美学要求,经常需要在建筑的梁上开洞,以确保通风、消防、水、电和供暖管道的合理布局,同时还可以增加建筑物的净空高度,这实际上增加了使用空间,开阔了人们的视野。在总高度不变的前提下,增加了建筑层数,带来更高的经济效益。本试验依托于南宁某交通枢纽工程,其中停车库的梁为顶板的开洞框架梁,一方面由于顶板承接的是城市交通枢纽,连接机场、地铁及高铁等,会带动较大的车流量,因此车辆的来往就会带
岩溶区流域受外界变化环境和自身复杂下垫面的影响,水资源较普通流域更显脆弱,对地区的可持续发展和用水安全构成威胁。径流作为区域水资源的主要来源,能对地区社会经济和生态环境直接影响。鉴于此,本文在地属西南岩溶区的澄碧河流域展开研究,研究该流域的径流变化特性并多尺度量化气候和人类活动对径流变化的影响,同时分析流域下垫面的变化情况及其驱动机制,以期多角度揭示岩溶区径流变化机理,更好地指导该地区的社会经济发
绿色屋顶是实现海绵城市建设的重要技术措施之一,为响应国家海绵城市建设的号召,绿色屋顶具有缓解城市内涝和城市热岛效应等功能被广泛采用。其中绿色屋顶蒸散发(Evapotranspiration,ET)过程起到关键作用。然而,一方面,绿色屋顶蒸散发除了受当地气候条件的影响,还受到自身结构配置的影响,是一个动态且复杂的过程。另一方面,粗放型绿色屋顶(基质层厚度小于20 cm)由于其有限的雨水保留能力,无法